人教版 九年级上册 第十三章内能 第十四章内能的利用 知识梳理

人教版九年级上册第十三章：内能

知识点

一、分子动理论：

1、内容：物体是由大量分子组成的，分子都在不停地做无规则的运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力。这就是分子动理论的基本内容。

2、物体是由大量分子组成的：分子非常小，一般分子的直径大约只有10-10m。草叶上的一颗露珠，就有1021个水分子。扫描隧道显微镜（STM）可以观察到物质表面的分子。人类对物质的认识过程：春秋战国墨子提出物体不断分割最小一点，称为“端”；2500年前古希腊德谟克利特认为“世界有无数很小的不可再分的粒子组成”；1811年，意大利阿伏伽德罗提出分子概念，认为分子是保持物质化学性质的最小微粒。

3、分子在永不停息地做无规则运动：

1）扩散：由于分子运动，不同的物质互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。固体、液体、气体都会发生扩散。温度越高，扩散越快。

2）扩散现象产生的原因：①分子在不停地做无规则运动。②分子间有间隔。

3）现象及利用：花香扑鼻，汤中放盐有咸味，将硼、磷等物质扩散到纯净的硅晶体中制成各种性能的半导体，在齿轮、轴等表面层中渗碳来其表面性能。

4、分子间相互作用力

1）规律：分子间既有引力又有斥力（像有一个小弹簧连着似的），①当分子间距离变大时，引力大于斥力，表现为引力；②当分子间距离减小时，斥力大于引力，表现为斥力；③如果分子间距离非常大，分子间的作用力可以忽略（增大到分子直径10倍以上变成气态时）。

2）物质三态—气态、液态和固态，其区别就在于三态中分子间的相互作用和分子的运动状态不同。

固体中，分子间的作用力很大，分子只能在各自的平衡位置附近振动；

液体中，分子间的作用力小一些，分子在某位置振动一段时间后，可能移到另一个位置附近振动；

气体中，分子间的作用力几乎为零，分子可以在空间中到处移到。

3）现象及原因：

粗熔丝斜切两段后，再使平滑表面紧密接触，一端挂个较轻物体不会被来开，是因为熔丝两个断面的分子间存在相互作用的引力。

推压装有水且筒口封闭的注射器，注射器中的水不能被压缩，是因为水分子之间存在相互作用的斥力。

筷子不易弯曲是因为筷子是由大量分子组成的，弯曲处外侧分子间距变大，分子间作用体现为引力，而内侧分子间距变小，分子间作用体现为斥力，两个力都保持筷子形状不变。

“破镜不能重圆”是因为断面两侧大多数分子之间的距离较大，分子间的作用力几乎为零。

二、内能和热量

1、温度与热运动

1）温度宏观上表示物体的冷热程度，微观上反映构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。

温度越高分子运动越剧烈。（对比实验）

2）热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。单个分子的运动不能叫热运动。

3）物体吸收热量，温度升高；物体放出热量，温度降低。

4）物体温度变化的过程实质上是内能转移的过程。

2、物体的内能

1）定义：物体内所有分子的动能和分子间的相互作用的势能的总和叫做物体的内能。

2）内能是储存在物体内部的能量。一切物体都有内能。（因为一切物体内部分子都在不停地做热运动，都存在分子间的相互作用，必然具有分子动能和势能，所以一切物体都具有内能。包括南极的冰山。）

3）大小影响因素：

①内能和温度有关：同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。温度不变，内能不一定不变化（晶体熔化或液体沸腾时吸热，内能增大，但温度不变）。

②内能还和物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关。

4）内能和机械能的区别：

3、改变内能的方式

1）两种方式：热传递和做功。（它们在改变物体的内能上是等效的。热传递为转移；做功为转化）

2）热传递：

①定义：以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递，叫做热传递。在热传递过程中转移内能的多少叫热量。

②热传递的实质是：内能的转移，条件是：物体间有温度差，方向是：从高温到低温，结果是：两物体同温。

③注意：传递的是热量，不是温度；传递过程中物体间吸收和放出的热量相等，但各自升降温度不一定相等。

3）做功：

①定义：从其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量，叫做功。

②对物体做功，物体的内能会增大。物体对外做功，本身的内能会减小。可以用功来量度内能的改变。

③做功方式：摩擦、压缩或膨胀。（不包括后面力与距离的乘积的那种功）

4）利用：由于内能可以方便地转移或与其他形式的能量相互转化，因此为人类广泛利用。如钻木取火、炼钢炉加热使铁融化、地热取暖或发电。

5）几个例题：

①火柴可以擦燃，也可以点燃，前者是用做功的方式点燃火柴，后者是用热传递的方式点燃火柴。

②冬天哈气和搓手（拍手也行）都能使手暖和，前者是用热传递的方式，后者用做功的方式使手暖和。

③气球爆炸瞬间对外做功，球内气体温度下降、压强下降。

④温度、内能、热量的区别：A、内能和热量可以“传递”，但温度不能“传递”，

B、内能和温度可以“具有”，但热量不能“具有”。

4、燃烧

1）燃烧放出热量。燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，化学能转化为内能。

2）相同质量的燃料在燃烧时放出的热量是不同的。是因为不同燃料的成分不同，贮（zhu四声）存的化学能也不同。

3）热值：

①定义：燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m（或体积）的比，叫做这种燃料的热值。用符号q表示，单位：J/kg。

②公式：定义式：q=Q/m 。变形式：Q=mq，m=Q/q。（煤气、天然气等气体燃料：q=Q/v）

③是描述燃料燃烧特性的物理量。知道了热值就可以算出一定质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。热值越大，完全燃烧时放出的热量越大。

④常见燃料的热值：见教材P11。天然气>人工煤气；氢气>煤油、汽油>煤炭>干木材。

4）功、热量、内能的单位都是焦耳。

三、比热容

1、物体的吸收（或放出）热量多少：与物质的种类、物体质量大小和温度变化有关。

1）对同种物质的物体，吸收或放出热量的多少，与物体质量的大小和温度变化有关。

2）不同物质的吸收（或放出）热量的能力不同。